|
Читайте также: |
Подшипники качения служат для поддержки вращающихся валов и осей различных передач. Подшипники качения, работающие при самых разнообразных нагрузках и частотах вращения, должны обеспечивать точность и равномерность перемещений (вращения) подвижных частей машин, а также обладать высокой долговечностью.
Подшипник качения состоит из наружного и внутреннего колец (рисунок 9.1), между которыми помещают тела качения в виде шариков или роликов и сепаратора, отделяющего тела качения друг от друга.
1 – внутреннее кольцо; 2 – наружное кольцо
Кн - дорожка качения наружного кольца; Кв - дорожка качения внутреннего кольца; В – ширина колец; d – диаметр отверстия во внутреннем кольце1; D – диаметр цилиндрической поверхности наружного кольца 2
Рисунок 9.1 –Шариковый подшипник качения
Точность подшипников качения (ГОСТ520-89) определяется показателями:
- точностью диаметра отверстия и ширины наружного кольца;
- точностью диаметра отверстия и ширины внутреннего кольца;
- точностью форм колец;
- точностью вращения, характеризуемой радиальным и осевым биениями дорожек качения и торцов колец;
- шероховатостью посадочных и торцовых поверхностей колец.
Все типы подшипников качения делят на пять классов точности: 0, 6, 5, 4, 2, (в порядке повышения точности).
В классах высокой точности требования к подшипниках резко ужесточаются. Например, для внутренних колец диаметром 100 мкм допускаемое радиальное биение уменьшается с 25 (для 6 класса точности) до 2,5 мкм (для 2 класса точности). Дорогостоящие подшипники высокого класса точности следует применять только в обоснованных случаях.
В машиностроении подшипники применяют:
- при средних и нормальных нагрузках и скоростях - 0 класса точности;
-при повышенных требованиях к точности вращения в тех же случаях класса точности 6;
- при высокой частоте вращения и требованиях к точности вращения – 4 и 5 класса точности;
- для приборов – 2 класса точности.
Класс точности, кроме класса 0, указывают через тире перед условным обозначением подшипника, например 6-205.
Самые распространенные в машиностроении – подшипники 0 и 6 класса точности. Такие подшипники устанавливаются в отверстия корпуса по 7 квалитету, а на вал – по 6 квалитету.
Подшипники 5 и 4 класса в отверстия корпуса устанавливаются по 6 квалитету, а на вал – по 5 квалитету.
Для соединения подшипников качения с валами и корпусами установлены поля допусков, отобранные из ЕСДП (рисунок 9.2 и 9.3). Эта система обеспечивает взаимозаменяемость подшипников качения по их присоединительным размерам D и d и имеет ряд особенностей:
а) Поля допусков наружного и внутреннего диаметров подшипников качения расположены ниже нулевой линии.
б) Посадки по наружному кольцу приняты в системе вала, а по внутреннему – в системе отверстия.
Рисунок 9.2 – Схема полей допусков наружного кольца подшипника с отверстием корпуса
Рисунок 9.3 – Схема полей допусков внутреннего кольца подшипника с валом
В области допусков на подшипники качения требования устанавливает ГОСТ 25256-82. При выборе полей допусков учитывают тип машины, требования к точности вращения, характер нагрузок и другие эксплуатационные условия, а также тип, размеры и условия монтажа подшипников.
На характер соединения подшипников с деталями механизмов большое влияние оказывает вид нагружения колец подшипников качения. Вид нагружения зависит от того, какое кольцо вращается относительно результирующей радиальной нагрузки, действующей на подшипник.
Различают виды нагружения колец:
- местное – кольцо воспринимает радиальную нагрузку, постоянную по направлению, лишь ограниченным участком дорожки качения и передает соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности вала или корпуса (например, условия работы подшипников колес транспортных машин, вращающихся на неподвижных осях);
- циркуляционное – кольцо воспринимает радиальную нагрузку последовательно всей окружностью дорожки качения и передает ее всей посадочной поверхности вала или корпуса;
- колебательное – воспринимает равнодействующую двух радиальных нагрузок ограниченным участком окружности дорожки качения и передает ее соответствующему ограниченному участку посадочной поверхности корпуса или вала.
На рисунке 9.4,а показан подшипник, на который действует постоянная по направлению нагрузка Рс, вращается наружное кольцо, внутреннее –неподвижно. Этот случай соответствует условиям работы подшипников качения колес транспортных машин, вращающихся на неподвижных осях. Наружное кольцо испытывает циркуляционное, в внутреннее – местное нагружение.
На рисунке 9.4,б показан подшипник с неподвижным наружным кольцом, нагруженный радиальной силой Рv, которая вращается синхронно с внутренним кольцом. В этом случае внутреннее вращающее кольцо испытывает местное нагружение и по отношению к действующей нагрузке является неподвижным, а наружное неподвижное кольцо испытывает циркуляционное нагружение и по отношению силы Рv является вращающимся. Если на такой подшипник действует постоянная по направлению радиальная нагрузка, то внутреннее вращающее кольцо испытывает циркуляционное нагружение, а наружное – местное.
Рисунок 9.4 – Виды нагружения колец
Подшипники качения могут быть нагружены одновременно двумя радиальными силами: Рс имеет постоянное, а Рv переменное направления (рисунок 9.4,в). В этом случае вид нагружения колец определяют по равнодействующей силе Рr, учитывая соотношение сил Рс и Рv, а также фактическое вращение колец. В случае, когда Рс > Рv вектор равнодействующей силы Рr совершает колебательное движение в пределах дуги АВ и на этом же участке нагружает наружное неподвижное кольцо. Такой вид нагружения называют колебательным. Вместе с тем внутреннее кольцо этого подшипника вращается относительно Рr и испытывает циркуляционное нагружение, так как через зону действия Рr, последовательно проходят все точки его дорожки качения.
Кольца, испытывающие местное нагружение, следует устанавливать с зазором или по переходной посадке. Это позволяет кольцу проворачиваться при работе, что способствует равномерному износу кольца подшипника.
При циркуляционном и колебательном нагружении кольца устанавливаются с натягом, так как зазор в сопряжении уменьшает точность вращения и приводит к развальцовыванию более мягкой посадочной поверхности сопряженной детали закаленным кольцом подшипника.
Обозначение посадок подшипников на чертежах указано на рисунке 9.5. Допускается указывать рядом с номинальным размером только поле допуска поверхности, сопряженной с подшипником.
Рисунок 9.5 – Пример обозначения допусков подшипника на чертеже
Виды нагружения колец представлены в таблице 9.1
Рекомендации по выбору полей допусков в посадках подшипников качения на вал представлены в таблице 9.2, а в корпус – в таблице 9.3
Таблица 9.1 – Виды нагружения колец шариковых и роликовых подшипников в зависимости от условий работы
| Условия работы | Виды нагружения | ||
| Радиальные нагрузки, воспринимаемые подшипниками | Какое кольцо вращается | Внутреннего кольца | Наружного кольца |
| Постоянная по направлению | Внутреннее | Циркуляционное | Местное |
| Наружное | Местное | Циркуляционное | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и меньшая по величине | Внутреннее | Циркуляционное | Колебательное |
| Наружное | Колебательное | Циркуляционное | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и большая по величине | Внутреннее | Местное | Циркуляционное |
| Наружное | Циркуляционное | Местное | |
| 1. Постоянная по направлению | Внутреннее и наружное в одном или противоположном направлениях | Циркуляционное | Циркуляционное |
| 2. Вращающая с внутренним кольцом | Местное | Циркуляционное | |
| 3. Вращающая с наружным кольцом | Циркуляционное | Местное |
Таблица 9.2 - Рекомендации по выбору полей допусков в посадках подшипников качения на вал
| Условия, определяющие выбор полей допусков | Разно- вид- ность подшип- ников | Диаметр отверстия подшип- ника, d, мм | Класс точности подшипника | Примеры машин и подшипниковых узлов | ||
| Вид нагруже- ния | Режим работы | Р0; Р6 | Р5; Р4 | |||
| Рекомендуемые поля допусков | ||||||
| Радиальные и радиально – упорные подшипники | ||||||
| Местное нагру- жение внутрен- него кольца (вращающийся корпус) | Легкий и нормаль-ный | Шарико-вые и ролико-вые | Все диаметры | g6 | h5, g4 | Ролики ленточных транспортеров, конвейеров; опоры волновых передач |
| Нормаль-ный и тяжелый | g6, f6, js6, h6 | _ | Неприводные колеса автомобилей; блоки грузоподъемных машин; ролики рольгангов | |||
| Циркуля- ционное (вращаю-щийся вал) | Легкий и нормаль- ный | Шарико-вые | До100 Св.100 до 140 Св.140 до 250 | k6, js6 k6, js6, h6 m6 | k5, h5 js5 k5 - | Коробки скоростей и подач; шпиндели внутришлифовальных станков; гидромоторы и малогабаритные электро- приборы; центрифуги; центробежные насосы |
| Ролико-вые | До40 Св.40 до 140 Св.140 до 250 | k6, js6 k6, js6, h6 m6 | k5, js5 k5 - |
Продолжение таблицы 9.2
| Условия, определяющие выбор полей допусков | Разно- вид- ность подшип- ников | Диаметр отверстия подшип- ника, d, мм | Класс точности подшипника | Примеры машин и подшипниковых узлов | ||
| Вид нагруже- ния | Режим работы | Р0; Р6 | Р5; Р4 | |||
| Рекомендуемые поля допусков | ||||||
| Циркуля- ционное или колеба- тельное (вращаю-щийся вал) | Нормаль-ный и тяжелый | Шарико-вые | До100 Св.100до140 Св140до 250 | k6, js6 m6 n6 | k5, js5 m5 n5 | Шпиндели металлорежущих станков; коробки передач автомобилей и тракторов; деревообрабатывающие машины; крупные редукторы; кривошипно-шатунные механизмы |
| Ролико-вые | До40 Св.40 до 140 Св.140до200 Cв.200до250 | k6, js6 m6 n6,p6 n6,p6 | k5 m5 n5 - | |||
| Упорные подшипники | ||||||
| Нагрузка исключительно осевая | Упорные одинар-ные | Все диа- метры | js6 | - | Все подшипниковые узлы | |
| Упорные двойные | Все диа- метры | js6, k6 | - | |||
| Колеба- тельное | Нагрузки осевая и радиаль-ная,дейст-вующие одновре-менно | Упор- ные со сфери- ческими роликами | До 200 Св.200до250 | k6 m6 | - - | Все подшипниковые узлы |
Таблица 9.3 - Рекомендации по выбору полей допусков в посадках подшипников качения в корпус
| Тип корпуса | Условия, определяющие выбор полей допусков | Класс точности подшипника | Примеры машин и подшипниковых узлов Особен-ности работы наружного кольца | |||
| Вид нагруже-ния | Особен-ности работы наружного кольца | Режим работы подшип-ника | Р0, Р6 | Вид нагруже-ния | ||
| Рекоменду-емые поля допусков | ||||||
| Радиальные подшипники | ||||||
| Цельный | Циркуля-ционное нагруже-ние наружного кольца (вращаю-щийся корпус) | Наружное кольцо не перемеща-ется в осевом направле-нии | Тяжелый, конструк-ция тонкостен-ная | P7 | P6 | Колеса самолетов; колеса автомобилей на конических подшипниках; ведущие барабаны гусеничных машин; колеса башенных подъемных кранов |
| Нормаль-ный и тяжелый | N7 | N6 | Передние колеса автомобилей и тягачей на шарикоподшипниках; коленчатые валы | |||
| Нормаль-ный нагрузка перемен-ная | M7 | - | Ролики ленточных транспортеров; колеса мостовых подъемных кранов | |||
| Колеба-тельное (вращаю-щийся корпус или комбинированное вращение) | Тяжелый, нагрузка динамическая | M7 | - | Электродвигатели, в том числе тяговые | ||
| Нормаль-ный и тяжелый | K7 | - | Коробки передач; задние мосты автомобилей и тягачей; электродвигатели | |||
| Нормаль-ный и тяжелый (для точных узлов) | K6;Js6M6 | Js6; M6; M5 | Шпиндели тяжелых станков | |||
| Нагрузка перемен-ная по величине и направле-нию, высокая точность хода | K6 | K5; M5 | Роликоподшипники цилиндрические для шпинделей станков | |||
| H6 | Js6;Js5 | Шарикоподшипники для шлифовальных шпинделей и малых электромоторов |
Продолжение таблицы 9.3
| Тип Кор-пуса | Условия, определяющие выбор полей допусков | Класс точности подшипника | Примеры машин и подшипниковых узлов | |||
| Вид нагружения | Особен-ности работы наружного кольца | Режим работы подшипника | Р0, Р6 | Р5, Р4 | ||
| Рекоменду-емые поля допусков | ||||||
| Цель-ный | Колеба-тельное (вращаю-щийся корпус или комбиниро-ванное вращение) | Наружное кольцо легко перемеща-ется в осевом направле-нии | Легкий, нагрузка перемен-ного направ-ления, высокая точность хода | H7;H6 | H6;H5 | Высокоскоростные двигатели для оборудования и высокочастотных приборов |
| Цель-ный или разъ-ем-ный | Местное нагруже--ние наружного кольца (вращаю-щийся вал) | Наружное кольцо имеет возмож-ность перемещ-ения в осевом направле-нии | Тяжелый и нормальный | Js7 | Js6 | Электродвигатели; насосы; шпиндели металлорежущих станков |
| Нагрузка динамическая различной величины | Js7;H7 | - | Большинство подшипниковых узлов общего машиностроения; колесные пары железнодорожного транспорта и трамваев | |||
| Нормальный или легкий, теплоотдача через вал | G7 | - | Сушильные цилиндры бумагоделательных машин | |||
| H8 | - | Трансмиссионные валы; сельскохозяйственные машины | ||||
| Упорные подшипники | ||||||
| Цель-ный | Нагрузка только осевая | Наружное кольцо имеет возмож-ность переме-щения в корпусе | Нормальный | E8 | - | Все типы упорных подшипников |
| Тяжелый | H8;H9 | H6 | Подшипники шариковые | |||
| G7 | G6 | Подшипники роликовые конические | ||||
| Местное нагружение (вращаю-щийся вал) | Тяжелый и нормальный, нагрузки осевые и радиальные | Js7 | - | Подшипники упорные со сферическими роликами общего применения | ||
| Циркуля-ционное нагружение (вращаю-щийся корпус) | Наружное кольцо имеет воз-можность перемеще-ния в корпусе | Тяжелый, нагрузки осевые и радиальные | K7 | - | Тяжелые станки | |
| Тяжелый, нагрузки радиальные | M7 | - | Вертикальные валы турбин |
Таблица 9.4 – Предельные отклонения диаметра отверстия внутренних колец радиальных и радиально – упорных подшипников
| Интервал диаметров d, мм | Класс точности подшипников | ||||
| Р0 | Р6 | Р5 | Р4 | Р2 | |
| Нижнее предельное отклонение (EI) диаметра d, мкм | |||||
| Св. 2.5 до 10 | -8 | -7 | -5 | -4 | -2,5 |
| Св. 10до 18 | -8 | -7 | -5 | -4 | -2,5 |
| Св. 18до 30 | -10 | -8 | -6 | -5 | -2,5 |
| Св. 30до 50 | -12 | -10 | -8 | -6 | -2,5 |
| Св. 50до 80 | -15 | -12 | -9 | -7 | -4 |
| Св. 80до 120 | -20 | -15 | -10 | -8 | -5 |
| Св120до 180 | -25 | -18 | -13 | -10 | -7 |
Таблица 9.5 – Предельные отклонения наружного диаметра наружных колец радиальных и радиально – упорных Кроме конических) подшипников
| Интервал диаметров D, мм | Класс точности подшипников | ||||
| Р0 | Р6 | Р5 | Р4 | Р2 | |
| Нижнее предельное отклонение (EI) диаметра D, мкм | |||||
| Св. 2.5 до 6 | -8 | -7 | -5 | -4 | -2,5 |
| Св. 6 до 18 | -8 | -7 | -5 | -4 | -2,5 |
| Св. 18 до 30 | -9 | -8 | -6 | -5 | -4 |
| Св. 30 до 50 | -11 | -9 | -7 | -6 | -4 |
| Св. 50 до 80 | -13 | -11 | -9 | -7 | -4 |
| Св. 80 до 120 | -15 | -13 | -10 | -8 | -5 |
| Св.120 до150 | -18 | -15 | -11 | -9 | -5 |
| Св.150 до180 | -25 | -18 | -13 | -10 | -7 |
Таблица 9.6 – Предельные отклонения диаметров посадочных поверхностей роликовых конических подшипников
| Посадочная поверхность | Интервал диаметров, мм | Класс точности подшипников | ||
| Р0 | Р6; Р5 | Р4 | ||
| Нижнее предельное отклонение диаметра, мкм | ||||
| Диаметр отверстия внутреннего кольцаd | Св. 10до 18 | -8 | -7 | -5 |
| Св. 18до 30 | -10 | -8 | -6 | |
| Св. 30до 50 | -12 | -10 | -8 | |
| Св. 50до 80 | -15 | -12 | -9 | |
| Св. 80до 120 | -20 | -15 | -10 | |
| Св120до 180 | -25 | -18 | -13 | |
| Наружный диаметр наружного кольца D | Св. 10до 18 | -9 | -6 | -6 |
| Св. 18до 30 | -11 | -9 | -7 | |
| Св. 30до 50 | -13 | -11 | -9 | |
| Св. 50до 80 | -15 | -13 | -10 | |
| Св. 80до 120 | -18 | -15 | -11 | |
| Св120до 180 | -25 | -18 | -13 |
Исходные данные к заданию «Нормирование точности соединений с подшипниками качения»
| Ва ри- ант | Условия нагрузки | Режим работы | Вид подшип- ника | Размеры диамет- ров подшип- ника, мм | Обозна- чение подшип- ника | Тип корпуса | |
| Радиальная нагрузка, воспринимаемая подшипником | Какое кольцо вращается | ||||||
| 1 Постоянная по направлению | Внутреннее | Нормальный и тяжелый | Шариковый | d=25 D=47 | 6-105 | Цельный | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и меньшая по величине | Внутреннее | Легкий и нормальный | Роликовый | d=40 D=80 | Цельный или разьемный | ||
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и большая по величине | Внутреннее | Нормальный и тяжелый | Шариковый | d=30 D=62 | Цельный | ||
| 1 Постоянная по направлению | Наружное | Легкий и нормальный | Роликовый | d=20 D=52 | 6-7304 | Цельный или разьемный | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и меньшая по величине | Наружное | Нормальный и тяжелый | Шариковый | d=50 D=130 | Цельный | ||
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и большая по величине | Наружное | Легкий и нормальный | Роликовый | d=35 D=72 | Цельный | ||
| 1 Постоянная по направлению | Внутреннее | Нормальный и тяжелый | Шариковый | d=50 D=80 | 5-110 | Цельный | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и меньшая по величине | Внутреннее | Легкий и нормальный | Роликовый | d=70 D=125 | 5-7214 | Цельный или разьемный | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и большая по величине | Внутреннее | Нормальный и тяжелый | Шариковый | d=45 d=100 | 4-309 | Цельный | |
| 1 Постоянная по направлению | Наружное | Легкий и нормальный | Роликовый | d=25 D=62 | 5-7305 | Цельный или разьемный | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и меньшая по величине | Наружное | Нормальный и тяжелый | Шариковый | d=70 D=125 | 5-214 | Цельный | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и большая по величине | Наружное | Легкий и нормальный | Роликовый | d=30 D62 | 5-7206 | Цельный | |
| 1 Постоянная по направлению | Внутреннее | Нормальный и тяжелый | Шариковый | d=25 D=47 | 6-105 | Цельный или разьемный | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и меньшая по величине | Внутреннее | Легкий и нормальный | Роликовый | d=40 D=80 | Цельный | ||
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и большая по величине | Внутреннее | Нормальный и тяжелый | Шариковый | d=30 D=62 | Цельный или разьемный | ||
| 1 Постоянная по направлению | Наружное | Легкий и нормальный | Роликовый | d=20 D=52 | 6-7304 | Цельный | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и меньшая по величине | Наружное | Нормальный и тяжелый | Шариковый | d=50 D=130 | Цельный | ||
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и большая по величине | Наружное | Легкий и нормальный | Роликовый | d=35 D=72 | Цельный или разьемный | ||
| 1 Постоянная по направлению | Внутреннее | Нормальный и тяжелый | Шариковый | d=50 D=80 | 5-110 | Цельный | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и меньшая по величине | Внутреннее | Легкий и нормальный | Роликовый | d=70 D=125 | 5-7214 | Цельный или разьемный | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и большая по величине | Внутреннее | Нормальный и тяжелый | Шариковый | d=45 d=100 | 4-309 | Цельный | |
| 1 Постоянная по направлению | Наружное | Легкий и нормальный | Роликовый | d=25 D=62 | 5-7305 | Цельный | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и меньшая по величине | Наружное | Нормальный и тяжелый | Шариковый | d=70 d=125 | 5-214 | Цельный или разьемный | |
| 1. Постоянная по направлению; 2. Вращающая и большая по величине | Наружное | Легкий и нормальный | Роликовый | d=30 D62 | 5-7206 | Цельный |
Дата добавления: 2015-08-02; просмотров: 680 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Обозначение шлицевых соединений | | | Основные системы деревянных мостов и области их применения |